基于UCLINUX的无线信息采集.doc

1绪论 1.1 课题背景及意义 在当前的数字信息技术和网络技术高速发展的PC时代，嵌入式系统已经广泛的渗入到人们的生产，生活等各个方面中。随着国内外嵌入式产品的进一步开发和推广，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密相结合。嵌入式系统技术涉及到硬件软件技术，已经成为目前最热门的技术之一。ARM处理器是一种32位的RISC处理器。在众多同种类型的处理器中，ARM系列已经成为了当今应用最广泛的嵌入式芯片。在芯片的特点上，ARM处理器核耗电少，成本低，功能强，还特有16/32位双指令集，这使得ARM成为了移动通信，手持计算，多媒体数字消费，工业控制等嵌入式解决方案的RISC标准。基于ARM 技术的微处理器应用大约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额。除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用　　我国信息化与全面小康社会建设对嵌入式系统市场提出巨大需求，信息家电产品年需求量几亿台，每一类数字化家电产品都有千万台市场需求量，工业控制用嵌入式系统有百十万台套需求量，商用嵌入式系统需求量几百万台。到2006年我国嵌入式计算机将创造千亿元的效益，嵌入式计算机是信息产业新的经济增长点，国内外的市场需求为我国嵌入式系统产业提供了大有作为的广阔天地。基于ARM的嵌入式系统应用是如此的广泛，但“嵌入式”却鲜为人知，很多人在使用着嵌入式设备，享受着嵌入式给他们带来的便利和强大的功能时，并不知道嵌入式系统的存在。到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术， ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用。目前，ARM是中国最受欢迎的微处理器架构。因此，研究具有普遍的意义。 本课题以SAMSUNG公司出品的基于ARM(AdvancedRISCMachines)内核的S3C44B0微控制器作为系统硬件部分的控制核心，并且采用了嵌入式操作系统uClinux作为系统硬件部分的软件主体、、、 uClinux下的设备驱动程序编写DS18B20温度传感器采集温度信息，DS18B20采集的数据为数字信号，可以直接发送至单片机进行处理，使其通过NRF24L01发送到主控台进行处理显示，通过单片机把采集到的信息发射到主控台进行处理使其显示到主控台的液晶屏上。图2.3就是以单片机为主控核心的系统方框图： 图2.3 系统的远程信息采集系统方框图 通过上面两部分的结合，组成这次课题的总体系统，通过该系统来实现嵌入式无线信息采集，该系统的主要功能就是通过遥控小车远程采集温度信息和视频信息，并由视频返回的信息图像来控制小车的运动状态，实现一些人所不能到达的环境进行温度环境监测。 2.2 系统总体结构分析 2.2.1 系统设计要求 本系统要求能过实现对小车的远程控制，温度信息和视频信息的采集能够显示到TFT液晶屏上，在设计过程中要分析出重点和难点，熟练使用开发工具，仔细学习有关设计方面的知识，从整体分析系统的结构。在设计中对重点难点要进行克服，找到解决方法并进行总结，尽最大的可能多学有关专业方面的知识。 2.2.2 系统设计工具介绍 本系统运用到单片机和嵌入式系统，运用到的开发工具比较多，单片机编程工具用到keil编程软件，由于选择的单片机为STC单片机，所以下载程序用到了STC单片机下载软件，利用串口下载。而ARM程序编程用到了ADS1.2编译软件，对ARM应用程序进行编译。本系统用到uclinux操作系统，需要对操作系统的驱动程序进行编译，就用到了虚拟机VMware和linux操作系统Red Hat对操作系统的驱动程序进行编写，用到编译工具arm-tools编译工具，在去超级终端里运行生成bin文件，然后把生成的bin文件下载到ARM和uclinux组成的嵌入式系统中，这里用到了Cisco TFTP Server软件来下载生成的bin文件，在下载的过程中需要控制Boo